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浅析ReentrantLock

1. ReentrantLock简介

ReentrantLock即重入锁,是Lock接口类的一个实现类,通过内部类Sync实现了AQS。相比较Synchronized而言,都是可重入锁,不同点在于ReentrantLock可以更加灵活,Synchronized的加锁和解锁都有JVM完成。

2. ReetrantLock的原理

2.1 非公平锁

非公平锁是默认的获取锁的方式。

非公平锁在获取同步状态时,通过判断当前线程是否为获取锁的线程,如果是获取锁的线程则将同步值进行增加并返回true,表示获取同步状态成功。

        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
            //获取当前线程
            final Thread current = Thread.currentThread();
            //获取当前线程的同步状态state
            int c = getState();
            //state为0表示当前锁没有被其他线程占用
            if (c == 0) {
                //将当前锁的state设置为acquires
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    //设置当前线程为持有排他锁的线程
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            //说明当前线程为再次获取锁的线程
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0) // overflow
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }
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2.2 公平锁

        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            //当前线程的同步状态为0,尝试获取锁
            if (c == 0) {
                //判断CLH队列中是否有其他线程,如果没有当前线程获取锁成功,当前线程需要等待
                if (!hasQueuedPredecessors() &&
                    compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0)
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }
    }
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公平锁和非公平锁的获取的不同点在于:公平锁会判断CLH队列中是否还有其他线程,而非公平锁会直接尝试进行CAS操作修改同步状态。

2.3 锁的释放

当同步状态为0的时候才释放锁,之前的操作都会返回false。

        protected final boolean tryRelease(int releases) {
            int c = getState() - releases;
            if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            boolean free = false;
            if (c == 0) {
                free = true;
                setExclusiveOwnerThread(null);
            }
            setState(c);
            return free;
        }
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ReentrantLockSynchronized
锁实现机制依赖AQS监视器模式
灵活性支持响应中断、超时、尝试获取锁不灵活
释放形式必须显示调用unlock()释放锁自动释放监视器
锁类型公平锁&非公平锁非公平锁
条件队列可关联多个条件队列关联一个条件队列
可重入性可重入可重入
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